| Téléchargement | - Voir le manuscrit accepté : Two-phase flow and mass transfer within the diffusion layer of a polymer electrolyte membrane fuel cell (PDF, 807 Kio)
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| DOI | Trouver le DOI : https://doi.org/10.1615/ComputThermalScien.v1.i2.10 |
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| Auteur | Rechercher : Beale, Steven1; Rechercher : Schwarz, D. H.1; Rechercher : Malin, M. R.; Rechercher : Spalding, D. Brian |
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| Affiliation | - Conseil national de recherches Canada. Institut de technologie des procédés chimiques et de l'environnement du CNRC
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| Format | Texte, Article |
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| Sujet | polymer electrolyte membrane; fuel cell; diffusion layer; oxygen transport; cathode; two-phase flow; mass transfer; Darcy 's law; Fick 's law; interphase slip algorithm; flow-field calculations |
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| Résumé | La membrane d’une pile à combustible à membrane électrolyte polymère doit être hydratée avec de l’eau liquide en tout temps afin de pouvoir fonctionner efficacement. Aux densités de courant élevées, l’eau liquide présente dans les pores de la couche de diffusion inhibe le transport de l’oxygène vers la cathode. Dans le présent article, on présente les résultats d’une analyse de l’écoulement diphasique et du transfert massique dans la couche de diffusion d’une pile à combustible. On a adapté un code numérique de dynamique des fluides afin de réaliser des calculs en assumant que la loi de Darcy peut s’appliquer, avec la vitesse de diffusion de l’oxygène régie par la loi de Fick. La perméabilité relative et la pression capillaire sont toutes deux fortement dépendantes de la saturation. On a utilisé une version modifiée de l’algorithme IPSA [interphase slip algorithm] pour réaliser des calculs écoulement/champ. On a assigné aux deux phases une pression différente. La continuité de phase est résolue pour la saturation de phase en liquide, quand la pression capillaire, la perméabilité relative et les coefficients d’échange d’oxygène sont connus. On a comparé les résultats des calculs numériques à ceux d’une solution analytique, ils sont en bon accord. On présente des calculs détaillés pour des piles à combustible actuelles typiques. Les résultats sont corrélés sur le plan de la force produisant le transfert de masse de gaz en tant que paramètre de soufflage. |
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| Date de publication | 2009 |
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| Conditions d’utilisation | - The material in this document is covered by the provisions of the Copyright Act, by Canadian laws, policies, regulations and international agreements. Such provisions serve to identify the information source and, in specific instances, to prohibit reproduction of materials without written permission
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| Condition d’accès | |
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| Dans | |
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| Langue | anglais |
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| Publications évaluées par des pairs | Oui |
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| Numéro du CNRC | NRCC 51710 |
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| Numéro NPARC | 9126853 |
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| Identificateur de l’enregistrement | 5604bdb5-c7de-4143-813f-07311b6ac54a |
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| Enregistrement créé | 2009-10-02 |
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| Enregistrement modifié | 2020-04-16 |
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